(57)【要約】【課題】  複数の充電手段を適切に制御可能な充電制御方法および携帯端末装置を提供する。【解決手段】  本発明にかかる携帯端末装置は、複数の充電部が接続されているとき、予め記憶した充電電流値で充電を行うように各充電部を制御、または前記複数の充電部のうちの１つを用いて充電を行うように制御、または検出した前記複数の充電部の充電電流値に応じて前記複数の充電部から出力される充電電流値を制御する。【選択図】図７
2007135362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電部により充電される二次電池と、
第1の充電部が接続される第1の接続部と、
第2の充電部が接続される第2の接続部と、
前記第1の充電部により出力される充電電流値と、前記第2の充電部により出力される充電電流値と、を記憶する記憶部と、
前記第1の接続部および前記第2の接続部にそれぞれ前記第1の充電部および前記第2の充電部が接続されているとき、前記第1の充電部および前記第2の充電部が前記記憶部に記憶された充電電流値で前記二次電池の充電を行うように制御する制御部と、
を備えていることを特徴とする携帯端末装置。
【請求項２】
充電部により充電される二次電池と、
第1の充電部が接続される第1の接続部と、
第2の充電部が接続される第2の接続部と、
前記第1の接続部および前記第2の接続部にそれぞれ前記第1の充電部および前記第2の充電部が接続されているとき、前記第1の充電部あるいは前記第2の充電部のいずれか一方により前記二次電池の充電を行うように制御する制御部と、
を備えていることを特徴とする携帯端末装置。
【請求項３】
前記携帯端末装置は、複数の充電モードを有し、前記複数の充電モードの中の１つを選択する選択部を備え、
前記制御部は、前記第1の接続部および前記第2の接続部にそれぞれ前記第1の充電部および前記第2の充電部が接続されているとき、前記選択部により選択された選択モードに応じて、前記第1の充電部あるいは前記第2の充電部のいずれか一方により前記二次電池の充電を行うことを特徴とする請求項２に記載の携帯端末装置。
【請求項４】
前記携帯端末装置は、前記第1の充電部および前記第2の充電部の種類の組み合せと前記組み合せにおいて充電を行う充電部の種類とを示す情報を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記第1の接続部および前記第2の接続部にそれぞれ前記第1の充電部および前記第2の充電部が接続されているとき、前記記憶部に記憶された情報に基づき、前記第1の充電部あるいは前記第2の充電部のいずれか一方により前記二次電池の充電を行うことを特徴とする請求項２に記載の携帯端末装置。
【請求項５】
充電部により充電される二次電池と、
第1の充電部が接続される第1の接続部と、
第2の充電部が接続される第2の接続部と、
前記第1の充電部により出力される充電電流値と、前記第2の充電部により出力される充電電流値とを検出する電流検出部と、
前記第1の接続部および前記第2の接続部にそれぞれ前記第1の充電部および前記第2の充電部が接続されているとき、前記電流検出部により検出された充電電流値に基づき、前記第1の充電部および前記第2の充電部の充電電流値を制御する制御部と、
を備えていることを特徴とする携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の充電手段を備えた携帯端末装置および充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末装置はアプリケーションの高機能化が進み、TV放送の視聴やＷｅｂブラウザを閲覧できるようになっている。アプリケーションの高機能化が進むにつれ、携帯端末装置の消費電流は急激に増加する。しかし、小型および軽量、低価格を維持しようとすると、バッテリ容量を増加することは困難なため、端末装置の動作時間は徐々に短くなってしまうという問題がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、バッテリに対して、太陽電池と商用電源の両方から、或いはどちらか一方から充電を行う光通信端末装置の電力供給システムが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２８５８２５号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献に記載の電力供給システムは、据え置き型の装置に常に商用電源から電力が供給される状況で、太陽電池を併用する事で商用電源の電力使用料の低減させると共に、災害発生などにより商用電源機能停止時の電力確保が主目的となっている。従って、常時、商用電源から電力を供給する事ができない携帯端末装置に、上記システムを適用することは困難である。
【０００６】
そこで、携帯端末装置の動作時間を延ばす方法の１つとして、燃料電池を採用することが検討されている。燃料を購入する必要はあるが、太陽電池に比べ小型化が可能であり、携帯端末装置向きである。また、場所や天候に左右されず安定して電力の供給が可能である事も携帯端末装置向きであると言える。
【０００７】
しかし、現在の携帯端末装置の充電手段はＡＣアダプタだけであり、複数の充電手段に対応できていない。更には、複数の充電手段が同時に充電を行った場合の充電制御方法も確立されていない。また、携帯端末装置の充電回路には、過充電などによる障害発生を防ぐために保護回路が備わっている。保護回路は、実際の充電電流が予め決められた最大充電電流を越えないか監視を行い、最大充電電流を越えた場合には充電回路を遮断して充電を停止する。当然ながらＡＣアダプタも、この最大充電電流以下で充電を行うよう設計されている。ところが、このＡＣアダプタでの充電に対して、単純に第２の充電手段としての燃料電池が新たに追加されると、充電電流が最大充電電流を越えてしまう事が予想され、新たな制御が必要となる。
【０００８】
そこで、本発明は、複数の充電手段を適切に制御可能な充電制御方法および携帯端末装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる携帯端末装置は、複数の充電部が接続されているとき、予め記憶した充電電流値で充電を行うように各充電部を制御、または前記複数の充電部のうちの１つを用いて充電を行うように制御、または検出した前記複数の充電部の充電電流値に応じて前記複数の充電部から出力される充電電流値を制御する。
【発明の効果】
【００１０】
そこで、本発明は、複数の充電手段を適切に制御可能な充電制御方法および携帯端末装置を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
複数の充電手段から充電が行う場合の制御方法を説明する。ここでは、複数の充電手段としてＡＣアダプターと燃料電池の２つを用いているが、これに限定するものではなく、他の充電手段を用いても良いし、3種類以上の充電手段を用いる場合に適用しても良い。
【実施例１】
【００１２】
図１は、複数の充電手段を備えた携帯端末装置の概略の一例を示すブロック図である。なお、図示していないが、携帯端末装置は、充電手段を接続する複数の接続部を備えているものとする。図において、ＡＣアダプタ１を携帯端末装置の一部に含めて記載しているが、携帯端末装置に内蔵されるものに限定するものではなく、図示していない接続部により外部装置として携帯端末装置に接続される場合も含むものとする。
【００１３】
ACアダプタ１と燃料電池部２から出力された充電電流は、充電部３を介して内蔵バッテリ４に供給される。電源LSI５は、内蔵バッテリ４に蓄えられる電力を所望の電圧・電流値に変換し、端末装置内の各ＬＳＩに出力する。制御部６は、各充電手段のオン／オフ制御を行う。
【００１４】
ＡＣアダプタ１の充電電流と燃料電池部２からの充電電流は、両方の充電電流を合算しても備わる保護回路の最大充電電流を超えないよう、予め設計する。例えば、安全に充電を行うことができる最大充電電流を１００％とした場合、ＡＣアダプタ１から供給される充電電流を最大充電電流の９０％、燃料電池部２から供給される充電電流を最大充電電流の９％とする。この設定値は、メモリ部７に記憶する。なお、供給充電電流の最大値がそれぞれ最大充電電流の９０％、９％であるACアダプタ及び燃料電池部を用いる場合には、メモリ部７を省略しても良い。
【００１５】
また、設定値は、製造時に予め設定されていても良いし、（ACアダプタ：燃料電池）＝（９０％：９％）、（７０％：２９％）、（５０％：４９％）等のように複数の選択肢の中からユーザーが選択して設定できるようにしても良い。
【００１６】
このように、本充電制御では、予め安全に充電を行うことができる充電電流を設定し、動的に充電電流を変化させるような制御は行わない。そのため、最大充電電流を越えないか監視を行うための保護回路を省略することができる。ただし、不測の状況に対応するため、充電部３に、過充電などによる障害発生を防ぐために保護回路が備えることが望ましい。保護回路を備えることにより、両方の充電電流の合算値が誤って最大充電電流を越えた場合には制御部６に通知を行い、充電を停止させるよう制御を行うことができる。
【００１７】
以上説明したように、図１に示す充電制御部では、各々の充電手段から供給される、予め決められた充電電流によって充電が行われる。よって、複数の充電手段が接続され、同時に充電が行われたとして、全ての受電電流を合算して充電が行われたとしても、保護回路の最大充電電流未満で内蔵バッテリ４に充電を行う事が可能となる。
【００１８】
なお、本充電制御が適用されるためには、各充電手段から供給される充電電流値は、予め決められた値で無ければならないため、ＡＣアダプタ１は端末装置標準品であり、燃料電池部２は端末内蔵型である事が望ましい。但し、購入した充電手段であっても用いることができるようにしても良い。この場合、ユーザーが各充電手段の充電電流値を携帯端末装置に入力し、制御部６で複数の充電手段から同時に充電が可能であるかの判断を行い、可能と判断した場合にのみ同時充電を行うようにする。
【００１９】
図２は、充電時のタイミングチャートの一例を示す図である。ＡＣアダプタ１と燃料電池部２のオン／オフ状態、並びに充電モードとの関係を示している。ＡＣアダプタ１がオン状態で燃料電池部２がオフ状態の組み合わせは屋内通常充電モード、ＡＣアダプタ１と燃料電池部２の両方が同時にオン状態の組み合わせは屋内急速充電モード、ＡＣアダプタ１はオフ状態で燃料電池部２がオン状態の組み合わせは屋外通常充電モードである。このように、複数の充電モードを設けることにより、ユーザーは状況に応じて充電方法を選択することができ、ユーザーの使い勝手を向上することができる。例えば、屋外に持ち出した時には電池残量の減りを軽減するために燃料電池部２のみでの充電を行い、家に帰った時には燃料電池部２を停止し、これまで通りのＡＣアダプタ１によって充電を行う。もし、あまり時間が無い場合には、ＡＣアダプタ１と燃料電池部２の両方から同時に充電を行う。このように、ＡＣアダプタ１と燃料電池部２で同時に充電を行うことにより、従来のＡＣアダプタ１のみによる充電時間よりも、更に短時間で充電を完了する事が可能となる。
【００２０】
前述のように、本実施例では、いかなる動作モードで動作した場合でも、充電部３の保護回路の最大充電電流を越さないよう、各充電手段から供給される充電電流が設定されている。
【実施例２】
【００２１】
図３は、携帯端末装置の概略を示すブロック図である。図１と同じ機能を有するものには同一の番号を振り、説明は省略する。
【００２２】
図３に示す例では、ACアダプタ１および燃料電池部２が接続されているかどうかを検出する接続検出部８を備える。
制御部６は、接続検出部８からＡＣアダプタ１や燃料電池部２が接続された事を検出する接続検出信号が入力され、逐次、ＡＣアダプタ１や燃料電池部２の状態を把握できるようになっている。そして、制御部６からＡＣアダプタ１や燃料電池部２に対して、個別にオン／オフ制御を行うための制御信号が出力されるようになっている。
【００２３】
本実施例では、ＡＣアダプタ１あるいは燃料電池部２のいずれかから充電電流を供給するように、排他制御を行う。なお、本例では１つの充電手段により保護回路の最大充電電流値を超えない場合を想定している。
【００２４】
図４は、充電時のタイミングチャートの一例を示す図である。本例では、燃料電池部２の充電電流よりＡＣアダプタ１の充電電流の方が多く、ACアダプタ１の充電電流と燃料電池部２の充電電流を合算した場合、保護回路の最大充電電流を超えてしまうものとする。また、端末装置の電源を投入したときは、ACアダプタ１が接続されていないものとする。
【００２５】
電源投入操作が行われると、内蔵バッテリに充電されていた電力によって端末装置は動作し始める。電源投入後、内蔵バッテリの残量は徐々に減少していくので、燃料電池部２によって継ぎ足し充電を行う。
【００２６】
ACアダプタ１が接続された場合に、ＡＣアダプタ１と燃料電池２により同時に充電を行ってしまうと、合算した充電電流は保護回路の最大充電電流を超えてしまう。このため、本例では、接続検出部８により、ACアダプタ１が接続されたことが検出されると、制御部６はオン／オフ制御信号を出力し、燃料電池２による充電を停止するように制御する。これにより、最大充電電流を超えることを防止することができる。ＡＣアダプタ１による充電が完了し、ＡＣアダプタ１から外されると、自動的に燃料電池部２による充電を復活させ、内蔵バッテリに対して継ぎ足し充電を継続させる。
【００２７】
なお、本例では、ＡＣアダプタ１による充電電流の方が多いため、燃料電池部２を停止させるようにしたが、ユーザー選択により、いずれを停止させるかどうかを選択できるようにしても良い。ユーザーによっては、ACアダプタ１が接続されている場合であっても燃料電池部２による充電を希望する場合があるため、ユーザー選択を可能にすることにより、ユーザーの使用形態に合わせて制御することにより、使い勝手を向上することができる。
【００２８】
また、複数の充電手段が接続された場合に、どの充電手段を停止するか示すデータをメモリ部７に記憶するようにしても良い。例えば、接続される充電手段の組み合わせと、その組み合わせにおいて停止させる充電手段を記憶する。この際に、両方の充電電流値を合算したとしても最大電流値を超えないような組み合わせの場合には、いずれの充電手段も停止しないように設定しておいても良い。これにより、効率良く充電を行うことができる。
【００２９】
また、各々の充電手段の充電電流を検出し、最大受電電流を超えそうになった場合に、制御部６が最も少ない充電電流の充電手段あるいはユーザーが選択した充電手段を停止させるようにしても良い。
【００３０】
図５は、図４の充電制御を示すフローチャートの一例である。端末装置の電源が投入されると内蔵バッテリ４によって端末内部の各種ＬＳＩが動作を開始し、内蔵バッテリ４の残量が減少すると、燃料電池部２が充電を開始する（Ｓ１００）。内蔵バッテリ４の充電が完了したかどうかを判断し（S１０１）、充電が完了していない場合には、ACアダプタが接続されたかどうかを判断する（S１０２）。
【００３１】
ＡＣアダプタ１が接続されると、制御部６はＡＣアダプタ１側の接続検出信号が検出され、ＡＣアダプタが接続された事を認識する（Ｓ１０２のＹｅｓ）。制御部６は、個別オン／オフ制御信号を用いて燃料電池部２の充電動作を停止し（Ｓ１０３）、ＡＣアダプタ１からの充電を開始する（Ｓ１０４）。充電完了、あるいはＡＣアダプタから取り外されるまでは、ＡＣアダプタによる充電を継続する（Ｓ１０６のＮｏ）。充電が完了する前に携帯端末がＡＣアダプタ１から外された場合は、自動的に燃料電池部２による充電を再開する（Ｓ１０６のＹｅｓ）。
【００３２】
なお、本例では燃料電池部２による充電再開を自動的に行ったが、再開の判断を使用者に選択させるようにしても良い。その場合、ＡＣアダプタ１が外れたら、制御部６は端末装置の表示手段（図示せず）に、燃料電池による充電再開の可否選択メッセージを表示し、入力手段（図示せず）よりユーザーに再開可否を入力させるようにする。ユーザーの状況によっては燃料を節約したい場合があるため、選択可能にすることにより、使い勝手を向上することができる。また、１００％近くまで充電されている状態で、充電を繰り返すと、バッテリ４が劣化する可能性があるため、バッテリ４の残量が例えば７０％等の所定値以下になった場合に、燃料電池による充電を再開するように制御しても良い。
【００３３】
なお、複数ある充電手段の充電電流値を予め把握している場合について説明したが、充電電流値を把握していない充電手段を用いる場合に本発明を適用しても良い。例えば、標準の充電器以外の充電器を使用した場合など、充電電流値を端末装置が把握できているとは限らない。その場合には、充電手段から供給される充電電流値を検出する検出部を設け、複数の充電手段が接続された場合には、制御部６により最も充電電流が多い充電手段をオンし、他の充電手段をオフするように制御する。あるいは、制御部６によって合算した充電電流が保護回路の最大充電電流を超えるか判定を行い、超えると判断された場合は少ない充電電流の充電手段をオフにするように制御する。
【００３４】
なお、以上、１つの充電手段により最大電流値を超えない場合の制御方法について説明したが、様々な充電手段を接続できるようにした場合、１つの充電手段によっても最大電流値を超えてしまう可能性がある。そのため、電流検出部により検出された充電電流値が最大電流値を超えてしまう充電手段については、接続されている充電手段の数に関係なくオフするように制御することが望ましい。
【実施例３】
【００３５】
図６は、携帯端末装置の概略を示すブロック図である。図３と同じ機能を有するものには同一の番号を振り、説明は省略する。
【００３６】
図6に示す例では、充電電流が流れているか否か、どれくらいの充電電流なのかを検出する電流検出部９を備える。制御部６は、電流検出部９より出力される充電電流値により、充電電流のモニタを行い、ＡＣアダプタ１や燃料電池部２から供給される充電電流の監視を行う。制御部６からは、ＡＣアダプタ１や燃料電池部２に対して、個別に充電電流値を増減させるための制御信号が出力される。
【００３７】
本実施例では、各充電手段から供給される充電電流を、動的に変化させる。この充電電流の変化は、制御部６からの指示によって行われる。ＡＣアダプタ１からの充電と燃料電池部２からの充電が同時に生じた場合、複数の充電手段からの充電電流の合算値が、保護回路の最大充電電流を超えないよう、どちらか一方の充電電流を減少させる。
【００３８】
ＡＣアダプタ１の充電電流値、及び燃料電池部２の充電電流値に、特別な制限は持たせておらず、充電手段の接続状況に応じて動的に充電電流値を減少させる。ここでは例として、保護回路の最大充電電流を１００％とした場合、ＡＣアダプタ１から供給される充電電流を保護回路の最大充電電流の９０％、燃料電池部２から供給される充電電流を保護回路の最大充電電流の２０％とする。
【００３９】
図７は、充電時のタイミングチャートの一例を示す図である。
【００４０】
ＡＣアダプタ１と燃料電池部２のオン／オフ状態、並びに各々の状態の組み合わせにおける動作モードを示している。ＡＣアダプタ１がオン状態で燃料電池部２がオフ状態の組み合わせは屋内通常充電モード、ＡＣアダプタ１と燃料電池部２の両方が同時にオン状態の組み合わせは屋内急速充電モード、ＡＣアダプタ１はオフ状態で燃料電池部２がオン状態の組み合わせは屋外通常充電モードである。いかなる動作モードで動作した場合でも、充電部３の保護回路の最大充電電流を越さないよう、制御部６は充電電流の制御を行う。
【００４１】
この様な充電制御を行う事で、屋外に持ち出した時には電池残量の減りを軽減するために燃料電池部２のみでの充電を行い、家に帰った時には燃料電池部２を停止し、これまで通りのＡＣアダプタ１によって充電を行う。あまり時間が無い場合には、ＡＣアダプタ１と燃料電池部２の両方から同時に充電を行う。ＡＣアダプタ１と燃料電池部２で同時に充電を行えば、従来のＡＣアダプタ１のみによる充電時間よりも、更に短時間で充電を完了する事が可能となる。ユーザーは、充電時間に応じて充電方法を選択する事ができる。
【００４２】
複数の充電手段が接続されると、制御部６は充電電流の合算値を求め、保護回路の最大充電電流値を超えると判断した場合、合算した充電電流値が最大充電電流値未満になるように、充電手段から出力される充電電流値を制御するための電流値制御信号を用いて、充電手段の充電電流値を減少させる。図７に示す例では、燃料電池部２の充電電流を減少させている。ここでの減少量は、ＡＣアダプタ１の充電電流と合算しても最大充電電流を超えない量、最大充電電流の１１％分となる。よって、複数の充電手段が接続され、同時に充電が行われたとしても、保護回路の最大充電電流未満で内蔵バッテリ４に充電を行う事が可能となる。
【００４３】
ここでは燃料電池部２の充電電流を減少させたが、もう一方のＡＣアダプタ１の充電電流を減少させても良い。但し、ＡＣアダプタ１の充電電流を減少させるためには、充電電流を可変できる新たなＡＣアダプタを用いる必要がある。そのため、既存のＡＣアダプタを用いることができるよう、燃料電池の充電電流を減少するように制御することが望ましい。
【００４４】
ＡＣアダプタ１が外されると、制御部６は自動的に燃料電池部２の充電状態をＡＣアダプタ１が接続される前の状態に復帰させる。
【００４５】
本充電制御の場合、各充電手段から供給される充電電流をリアルタイムでモニタしておくため、使える充電手段は限定されない。従って、端末内蔵型や標準品だけでなく、市販の充電器でも利用が可能になる。
【００４６】
図８は、充電制御フローチャートの一例である。
【００４７】
端末装置の電源が投入されると内蔵バッテリ４によって端末内部の各種ＬＳＩが動作を開始する。内蔵バッテリ４の残量が減った事で、燃料電池部２の充電が開始するとともに、燃料電池部２の充電電流をモニタし、メモリ部７に記録する（Ｓ２００）。内蔵バッテリ４の充電が完了したかどうかを判断し（Ｓ１０１）、充電が完了していない場合には、ＡＣアダプタ１が接続されたかどうかを判断する（Ｓ１０２）。
【００４８】
ＡＣアダプタ１が接続されると（Ｓ１０２のＹｅｓ）、制御部６は、ＡＣアダプタ１の充電手段の充電電流をモニタし、メモリ部７に記録する（Ｓ２０１）。制御部６は、メモリ部７に記録された各充電電流値から、最大充電電流を超えないように燃料電池部２の充電電流の減少量を算出する（Ｓ２０２）。算出結果を元に、制御部６は電流値制御信号によって、燃料電池部２の充電電流を減少させる（Ｓ２０３）。制御部６は電流検出部９からの出力により燃料電池部２からの充電が停止した事を確認すると、ＡＣアダプタ１からの充電を開始する（Ｓ２０４）。充電完了、或いはＡＣアダプタから取り外されるまでは、ＡＣアダプタによる充電を継続する（Ｓ１０６のＮｏ）。充電が完了する前に携帯端末がＡＣアダプタ１から外された場合は（Ｓ１０６のＹｅｓ）、自動的に燃料電池部２による充電を再開する（Ｓ２００）。
【００４９】
このように制御することにより、複数の充電手段を接続した場合であっても、安全な充電制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】携帯端末装置の概略の一例を示すブロック図である。
【図２】充電時のタイミングチャートの一例である。
【図３】携帯端末装置の概略の一例を示すブロック図である。
【図４】充電時のタイミングチャートの一例である。
【図５】充電制御フローチャートの一例である。
【図６】携帯端末装置の概略の一例を示すブロック図である。
【図７】充電時のタイミングチャートの一例である。
【図８】充電制御フローチャートの一例である。
【符号の説明】
【００５１】
１…ＡＣアダプタ、２…燃料電池部、３…充電部、４…内蔵バッテリ、５…電源制御部、６…制御部、７…メモリ部、８…接続検出部、９・・・電流検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007135362.tif 000009
【図８】
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